Katakanlah kita punya tiga sendok. Yang pertama, kami menaruh 5 tetes air; yang kedua, kami memasukkan 5 tetes alkohol dan yang ketiga, 5 tetes aseton. Setelah menunggu beberapa saat, kita akan melihat bahwa dengan cepat aseton akan berubah menjadi gas, diikuti oleh alkohol dan hanya dalam waktu yang lama air akan menguap.
Contoh ini menunjukkan kepada kita bahwa zat tidak masuk ke keadaan gas atau uap pada saat yang sama dan, akibatnya, titik didihnya juga berbeda.
Untuk memahami mengapa ini terjadi, pertama-tama kita perlu memahami kapan transisi dari cair ke gas (atau menjadi uap, dalam kasus air) ini terjadi. Molekul cairan dalam wadah terus-menerus mengalami agitasi, karena mereka memiliki kebebasan untuk bergerak. Tekanan atmosfer memberikan gaya pada molekul-molekul ini yang mencegahnya berpindah ke keadaan gas. Selanjutnya, molekul membuat ikatan antarmolekul satu sama lain, yang juga menyulitkan untuk mengubah keadaan fisiknya.
Namun, ketika molekul-molekul ini memperoleh energi kinetik yang ditentukan, mereka berhasil memutuskan ikatan antarmolekul dan kelembamannya, berubah menjadi gas atau uap.
Ketika kita meningkatkan suhu cairan ini, kita memasok energi ke sistem, yang menyebabkan ini molekul lebih cepat memperoleh energi yang dibutuhkan untuk mengubah keadaan, yang terjadi ketika mereka mencapai anda titik didih.
Dalam kasus contoh yang diberikan, titik didih aseton, alkohol dan air berturut-turut adalah 56,2 °C, 78,5 °C dan 100 °C di permukaan laut. Ini menjelaskan urutan penguapan yang disebutkan untuk cairan ini.
Tapi mengapa perbedaan ini?
Ada dua faktor dasar yang membenarkan perbedaan titik didih zat, yaitu: interaksi antarmolekul dan massa molar.
Mari kita lihat daftar berikut untuk melihat bagaimana faktor-faktor ini mempengaruhi titik didih zat:
- Interaksi antarmolekul:
Jika interaksi antarmolekul sangat kuat, maka akan diperlukan untuk memasok lebih banyak energi ke sistem sehingga sistem rusak dan molekul dapat berpindah ke keadaan gas.
Intensitas interaksi antar molekul ini mengikuti urutan menurun berikut:
Ikatan hidrogen > dipol permanen > dipol induksi
Misalnya, dalam tabel, kita melihat bahwa titik didih butan-1-ol dan asam etanoat lebih tinggi daripada zat lain. Ini karena kedua zat ini memiliki ikatan hidrogen, yang interaksinya lebih intens daripada yang lain.
Juga, titik didih propanon lebih tinggi daripada pentana karena interaksi propanon adalah dipol permanen, yang lebih kuat daripada dipol induksi, yang merupakan interaksi yang dilakukan oleh pentana.
Tetapi mengapa titik didih propanon tidak lebih tinggi daripada heksana, karena propanon juga melakukan interaksi dipol terinduksi?
Di sinilah faktor kedua yang mengganggu titik didih suatu zat masuk: massa molar.
- Massa Molar:
Jika massa molekul besar, maka akan diperlukan untuk memasok lebih banyak energi ke sistem sehingga molekul dapat mengatasi inersia dan pindah ke keadaan gas.
Misalnya, pentana dan heksana melakukan interaksi yang sama, yaitu interaksi dipol terinduksi, tetapi massa molar heksana lebih besar. Oleh karena itu, titik didih heksana lebih tinggi daripada pentana.
Dalam kasus butan-1ol dan asam etanoat, keduanya membuat ikatan hidrogen dan butan-1-ol memiliki massa molar yang lebih tinggi. Namun, titik didih asam etanoat lebih tinggi karena dua molekul asam etanoat dapat membentuk dua ikatan di antara keduanya. hidrogen (melalui gugus O dan OH), sedangkan dua molekul butan-1-ol hanya membentuk satu ikatan hidrogen satu sama lain (melalui gugus OH).
Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/comparacao-entre-pontos-ebulicao-das-substancias.htm
